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鋁重力鑄造過程中,需要避免多種內部缺陷以確保鑄件的質量和性能。以下是一些常見的內部缺陷及其避免措施:
一、縮孔與縮松
缺陷特征:
縮孔常發(fā)生在鑄件的肥厚部分或厚薄交接處,表現為鑄件內部空洞??s松則是更為細微的縮孔,通常需要通過X光透視或機械加工才能發(fā)現。
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產生原因:
結晶過程中鑄件補縮不夠。
引入合金液的位置不對。
金屬型各部位的溫度不恰當,不符合順序凝固的原則。
澆注溫度過高或速度太快。
鑄件冷卻速度過慢或鑄件毛邊太大。
避免措施:
在鑄件厚大部位設置冒口,冒口的大小、高度要適宜,以提高冒口的補縮作用。
沿鑄件四周均勻分布內澆道,或從冒口根部開設補充澆道進行補充澆注。
調整金屬型各部分的溫度規(guī)范,便于鑄件順序凝固。
適當降低澆注溫度和減慢澆注速度。
在容易產生縮松的部位,嵌上銅冷鐵或通氣塞,以加速冷卻。
二、氣孔
缺陷特征:
氣孔往往產生在鑄件的上部且經常發(fā)生在鑄件凸出部分的表面,內部隱蔽的氣孔則需要通過X光透視或在鑄件加工時發(fā)現。
產生原因:
澆注速度太快,卷入空氣。
模具排氣不良。
鋁液流動過快。
熔化溫度過高。
合金除氣不良。
澆注溫度過高。
砂芯不干、排氣不良或發(fā)氣量太大。
避免措施:
平穩(wěn)地澆注金屬液。
在金屬型氣體不易排除的部位增設排氣槽或排氣塞,并經常清理。
澆注時澆包盡量靠近澆口杯。
嚴格控制鋁液溫度防止超溫。
鋁液正確地進行除氣。
泥芯應烘干,排氣孔應暢通,泥芯返潮后應補烘,特大的泥芯中間應挖空。
金屬型涂料后應等涂料干燥后才能澆注。
三、冷隔
缺陷特征:
冷隔一般產生在較大的水平表面的薄壁鑄件上,以及合金最后匯流處,表現為鑄件表面有明顯的、不規(guī)則的、下陷線性紋路。
產生原因:
模具溫度過低。
鋁液溫度過低。
模具排氣不良。
澆注系統設計不良,內澆口數量少、截面過小。
澆注速度太慢或澆注中斷。
鑄件設計壁厚太薄或缺少適當的圓角。
避免措施:
適當提高模具溫度。
適當提高鋁液澆注溫度。
氣體不易排出的部位上設置通氣槽或排氣塞,保持排氣良好。
適當增加內澆口數量和內澆口的截面。
適當提高澆注速度,避免鋁液澆注中斷。
按鑄件設計工藝性要求設計合理的最小壁厚和鑄造圓角。
四、偏析
缺陷特征:
偏析一般分布在鑄件厚大部分的中心部位及上部,表現為鑄件內部化學成分和組織結構的不均勻。
產生原因:
澆注前鋁液成分未攪拌均勻。
澆注溫度過高。
金屬型溫度過高,涂料不均勻,太厚。
避免措施:
澆注前盡量使合金液攪拌均勻。
適當降低澆注溫度和金屬型的預熱溫度。
在冷卻慢的部位設計冷鐵、通氣塞或采用氣冷、水冷。
添加阻礙合金產生偏析的元素。
將鑄件壁厚適當減薄,以加快凝固。